古い赤砂岩

古い赤砂岩
地層範囲:シルル紀後期～石炭紀 初期 419～358 万年前 前Ꞓ Ꞓ お S だ Ｃ ポ T J け ページ いいえ
ウェールズ、ペンブルックシャーのセント・アンズ・ヘッドにある折り重なった古い赤砂岩の岩層
タイプ	スーパーグループ
サブユニット	テキストを参照
厚さ	4 km (2.5 マイル) 以上 (シェトランド諸島)
岩石学
主要な	砂岩
他の	礫岩、頁岩、泥岩、シルト岩、石灰岩
位置
地域	北大西洋
国	カナダ、グリーンランド、アイルランド、ノルウェー、イギリス
範囲	700 km (430 マイル) [1]

オールドレッドサンドストーン（古赤色砂岩、略してORS）は、北大西洋地域に分布する主にデボン紀の岩石群である。東はグレートブリテン島、アイルランド、ノルウェーに広がり、西は北アメリカ東海岸に沿って広がる。また、北はグリーンランドとスヴァールバル諸島にまで広がる。^[3]これらの地域は、古ユーラメリカ（ローラシア）大陸の一部であった。英国では、これは岩相層序単位（一連の岩石層）であり、地層学者はこれをスーパーグループの地位に置き^{[4] 、初期の古}生物学にとって非常に重要である。名前にオールド（古）が含まれているのは、英国全土に広く分布するより若いニューレッドサンドストーンと区別するためである。

オールドレッドサンドストーンは、シルル紀後期からデボン紀を経て石炭紀初期にかけて、さまざまな環境で堆積した堆積岩のグループを指します。岩体、つまり岩相は、基部では陸源堆積物と礫岩が大半を占め、砂丘と、湖、川、河口、場合によってはその他の沿岸環境に堆積した可能性のある堆積物の組み合わせへと進みます。オールドレッドサンドストーンは長い間、主に淡水で堆積したと考えられてきましたが、最近の研究では、いくつかの場所で海洋化石（腕足動物など）^[5]が発見され、その脊椎動物相も典型的な海洋環境に生息し、^[6]同位体研究でも脊椎動物の鉱化組織にかなりの海洋の影響が見られました。^[7]したがって、少なくとも一部の地層は沿岸、おそらくは海洋限界環境で堆積したようです。

これらの岩石のよく知られた赤い色は、酸化鉄の存在によるものですが、古赤色砂岩のすべてが赤色または砂岩というわけではありません。この層には、礫岩、泥岩、シルト岩、薄い石灰岩も含まれており、色は灰色や緑から赤や紫までさまざまです。これらの堆積物は、カレドニア山脈の浸食と密接に関連しています。カレドニア山脈は、かつてのアバロニア、バルティカ、ローレンシアの大陸が衝突して隆起し、古赤色砂岩大陸を形成しました。この出来事はカレドニア造山運動として知られています。

岩石の中には、初期の魚類、節足動物、植物など、多くの化石が見つかっています。陸生赤色層によくあることですが、岩石の大部分には化石は含まれていません。しかし、岩石の中に孤立した局所的な層があり、そこには化石が含まれています。この時代の岩石は、南西イングランドでも堆積していますが（デボン州にちなんで「デボン紀」と呼ばれています）、これらは真の海洋起源であり、オールドレッド砂岩には含まれていません。^[1]

オールドレッドサンドストーンは主に陸生起源の岩石で構成されているため、個々の堆積盆地内および間の両方で、岩石の1つの発生を別の発生と相関させるのに役立つ海洋化石は一般的に含まれていません。したがって、地元の段階名が考案され、国際的な段階名の使用が増えていますが、これらは今日でもある程度使用されています。たとえば、アングロウェールズ盆地では、文献でダウントン、ディットーニアン、ブレコニアン、ファルロビアン段階への言及が頻繁にあります。英国全土に多数の異なる堆積盆地が存在することが確立されています。^[1]

オークニー海盆は、スコットランド北東部とその周辺の海域に広く広がっている。マレー湾とそれに隣接する陸地、ケイスネス、オークニー、シェトランド諸島の一部を含む。マレー湾の南には、ターリフとライニーの2つの異なる小盆地が認められる。この層は、シェトランド諸島の一部で4キロメートル（13,000フィート）以上の厚みがある。主盆地は、ポストカレドニア伸張に伴う地殻の隆起によって生じた山地内盆地であると考えられており、グレートグレン断層系に沿った横ずれ断層運動を伴う可能性がある。^[8]

西ハイランド沿岸のオーバンとケレラ島周辺には オールドレッドサンドストーンの露出部が点在しており、このユニットはケレラ砂岩層と呼ばれることもある。このユニットは模型エリアで最大128メートルの厚さがあり、緑色と赤色の砂岩と礫岩で構成され、典型的には大きな（幅10～30cmまたは4～12インチ）楕円形の丸みを帯びた礫を含み、シルト岩、泥岩、石灰岩を伴う。^[9]ケレラでは、安山岩の玉石の礫岩が、イーズデール亜群のダルラディアン黒色黄鉄鉱粘板岩（イーズデール粘板岩）の上に不整合に載っている。オーバンでは、基底礫岩に粘板岩の残骸を組み込んだ侵食接触があるだけである。オーバン周辺のORS堆積物は、シルル紀後期（プリドリ）からデボン紀初期と考えられています。これらは、東と北東から堆積盆地を埋めた扇状地であると解釈されています。 ^[10] 小さな外れ値は、テインイルトの近くとアビッチ湖の両側に発生します。^[11]堆積物はケレラ島で特に顕著で、島の半分の基盤岩を形成しています。^{[12]これらは、}ペペライトと玄武岩および安山岩のローン台地溶岩によって整合的に覆われています。ケレラ島のORSとオーバン周辺の孤立した地域は、特に魚類の化石で知られています。^[13]

北はハイランド境界断層、南はサザンアップランズ断層によって区切られたミッドランド渓谷の 地溝には、大量の古赤色砂岩の堆積岩だけでなく、大規模な火山活動に関連するこの時代の火成岩も含まれています。北海沿岸のストーンヘブンからヘレンズバラ、さらにその先のアラン島まで、ハイランド境界断層に沿って連続した露頭があります。エディンバラからガーバンまでのサザンアップランズ断層に沿って、より断片的な一連の露頭が見られます。古赤色砂岩は、礫岩層と一緒に発生することが多く、そのような注目すべき崖の露出の1つが、キンカーディンシャーのファウルシュー自然保護区です。

イースト・ロージアンから南のベリックシャーにかけて、一連の露頭が見られます。ハットンの有名なシッカー・ポイントの不整合はこの盆地内に見られます。下記の研究の歴史を参照してください。

この比較的大きな盆地は、西はペンブルックシャー南部からカーマーゼンシャーを経てポーウィス、モンマスシャー、そしてウェールズ南部のマーチ山脈を抜けてヘレフォードシャー、ウスターシャー、グロスターシャーに至る南ウェールズの大部分に広がっています。サマセットと北デボンの外れ値によって盆地の範囲は完了します。

南ペンブルックシャーを除いて、盆地のすべての部分は、下部デボン紀と上部デボン紀に割り当てられた一連の岩相によって表され、2つの間の接触は不整合であり、中期デボン紀の層序が完全に省略されていることを示しています。

最下層の地層はシルル紀後期のもので、ダウントン・キャッスル砂岩層と、その上にあるムーア・クリフ層（旧ラグラン泥岩層）である。この層の頂上は、発達した石灰岩であるチャペル・ポイント石灰岩で特徴づけられている。^[14]デボン紀最下層の地層はフレッシュウォーター・ウェスト層（旧セント・モーガン層）で、その上にセンニ層（旧センニ層）があり、さらにその上にブラウンストーン層がある。東側には、さらに石灰岩であるフィンノン石灰岩（複数形となることもある）が、フレッシュウォーター・ウェスト層とセンニ層の境界で発達している。センニ層は、これより東側には記録されていない。

上部デボン紀の層は比較的薄く、より横方向に限定された一連の地層から構成されています。ブレコン ビーコンズでは、プラトー ベッド層の上にグレイ グリッツ層が不整合に重なっていますが、さらに東に行くと、これらの区分はクォーツ コングロマリット グループに置き換えられ、クォーツ コングロマリット グループ自体もさまざまな地層に細分化されています。

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ペンブルックシャーの堆積層は、盆地の東側の主要な部分とは異なり、2つの部分に分かれています。^[15]

ライテック断層の北にある北ペンブルックシャーでは、中層と上層の ORS は両方とも失われ、下層のみが存在する。これは、昇順でレッド クリフ、サンディ ヘイブン、ゲリスウィック ベイ層からなる初期のミルフォード ヘイブン グループと、同じく昇順でその構成要素であるランスタッドウェル、バートン クリフ、ミル ベイ、ローレニー クリフ、ニュー シッピング層からなる後期のコシェストン グループに分けられる。これらは、盆地の中央部と東部のテムサイド、ラグラン マッドストーン、セント モーガンズ層にそれぞれ相当する。

• [中上部ORSが欠落]
• コシェストングループ
  • 新しい船積み編成
  • ローレニー崖層
  • ミルベイ層
  • バートンクリフ層
  • ランスタッドウェル層
• ミルフォード・ヘブン・グループ
  • ゲリスウィック湾層
  • サンディヘイブン層（タウンゼント凝灰岩層を含む）
  • アルビオン サンズ層 / リンズウェイ ベイ層
  • レッドクリフフォーメーション

ペンブルックシャー南部、ライテック断層の南では、下部 ORS は、昇順に、フレッシュウォーター イースト、ムーアズ クリフ、フレッシュウォーター ウェスト層で表されます。これらは、リッジウェイ コングロマリット層によって不整合に覆われています。中部 ORS は失われており、上部 ORS はガプトン層とウェスト アングル層で表されます。

• スクリンクル砂岩群
  • ウェストアングルフォーメーション
  • ガプトン層
• [中央ORSの一部が欠落しています]
• リッジウェイ礫岩の形成
• [中央ORSの一部が欠落しています]
• ミルフォード・ヘブン・グループ
  • 淡水西層（ラット島泥岩層とコニガーピット砂岩層を含む）
  • ムーア クリフ層 (チャペル ポイント石灰岩層とタウンゼント凝灰岩層を含む)
  • 淡水東層

フレッシュウォーター・イースト層とそれに対応する北ペンブルックシャーのレッドクリフ層は、どちらもシルル紀後期の層である。^[16]

ここには、沖積堆積物と湖成堆積物の両方が記録されている、小さくて独立した盆地がある。中層と上層のORSは両方とも失われているが、下層ORSは、昇順に、ボダフォン、トラエス・バッハ、ポース・イ・モア、トラエス・リグウィ層で表されている。堆積物の堆積期間の間に発達した炭酸塩に富んだ土壌を表すカルクリートも記録されている。現在の露頭は、アングルシー島の北東海岸のデュラス湾から南のランゲフニの町までの狭い地域を占めている。^{[1] [17]}

1787年、ジェームズ・ハットンは、現在ハットンの不整合として知られるものをジェドバラのインチボニーで発見し、1788年初頭にジョン・プレイフェアとともにベリックシャー海岸へ出発し、コックバーンズパス近くのタワー・バーンおよびピーズ・バーンの谷でこの一連の岩石の例をさらに発見した。^[18]その後、彼らはダングラス・バーンから東の海岸沿いに地質学者のサー・ジェームズ・ホールとともに船旅をし、シッカー・ポイントでハットンが「海にさらわれたこの接合部の美しい絵」と呼んだものを発見した。^[19]そこでは、3億4500万年前のオールド・レッド・サンドストーンが4億2500万年前のシルル紀の グレイワックを覆っていた。^{[2] [20]}

19世紀初頭、この層の古生物学はヒュー・ミラー、ヘンリー・トーマス・デ・ラ・ベッシュ、ロデリック・マーチソン、アダム・セジウィックによって集中的に研究された。セジウィックの解釈では、この層はデボン紀に位置付けられ、その時代の名前も彼が作った。「古期赤色砂岩」という用語は、もともと1821年にスコットランドの博物学者で鉱物学者の ロバート・ジェイムソンによって、「マウンテン石灰岩」、つまり石炭紀の石灰岩の下にある赤い岩石を指して使用された。当時は、ドイツのロートリーゲンデス（実際にはペルム紀のものである）の英国版であると考えられていた。^[1]地層学の初期の議論 の多くは、古期赤色砂岩に関するものであった。

プレートテクトニクス理論以前の古い地質学研究では、米国のキャッツキル デルタ層はオールド レッド サンドストーンの一部とされることがあります。現代では、この 2 つは地層学的には連続していないものの、ほぼ同じ時期に同じプロセスで形成されたため非常に類似していることが認識されています。

オールド レッド サンドストーンは、それが露出している地域では建築石材として広く使われてきました。スターリング、ストーンヘブン、パース、テイサイド周辺では、その使用例が顕著です。スコットランド北東端のケイスネスの住民も、この石をかなり使用していました。オールド レッド サンドストーンは、ヘレフォードシャー、モンマスシャー、南ウェールズの旧ブレックノックシャー(現在のサウス ポーウィス) の建物にも頻繁に使用されています。

• ニューヨーク生命保険ビル、モントリオール

• グッドリッチ城、ヘレフォードシャー^[21]
• ロス・オン・ワイのマーケットホール、ヘレフォードシャー
• シュルーズベリー城、シュロップシャー
• ヘレフォード大聖堂、ヘレフォードシャー
• 聖マグダラのマリア教会、トーントン、サマセット

• アーブロース修道院、アンガス
• マッコールズ城、アバディーンシャー
• セント・マグナス大聖堂、オークニー諸島^[22]
• ストーンヘブン・トルブース、アバディーンシャー

• ラグラン城、モンマスシャー^[21]
• ティンターン修道院、モンマスシャー^[21]
• ブレコン大聖堂、ポーウィス

• 新しい赤砂岩
• イギリスの地質

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• コーダー城 – 古い赤砂岩で建てられた